Общие свойства неметаллов

ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

1.Реакции с простыми веществами:

а) Ме + O₂ ® Ме_хО_у (оксид) д) Ме + С ® Ме_хС_у (карбид)

б) Ме + Н₂ ® МеН_х (гидрид) е) Ме + Р ® Ме_хР_у (фосфид)

в) Ме + СI₂ ® МеCI_х ([хлорид) ж) Ме + S ® Ме_хS_у (сульфид)

г) Ме + N₂ ® Ме_хN_у (нитрид) з) Ме + Si ® Ме_хSi_у (силицид)

II.Реакции со сложными веществами

1) Ряд активности металлов: Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Au; в соответствии с положением более активные металлы вытесняют правее стоящие:

а) из растворов солей (3Mg + 2FeCI₃ = 3MgCI₂ + 2Fe),

б) из оксидов при t^o (2Al + Fe₂O₃ = Al₂O₃ + 2Fe).

2) По ряду активности вытесняют водород:

а) из воды: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂, (Zn + H₂O = ZnO + H₂);

б) из кислот (кроме HNO₃ и H₂SO_4(конц.) ): Zn + 2HСI = ZnСI₂ + H₂.

3) Реакции с H₂SO_4(конц.):

а) при обычной t^o пассивируются металлы Al, Zn, Cr, Fe, превращаясь в оксидную пленку, а Pb - в PbSO₄ ;

б) при нагревание реагирует практически со всеми металлами (кроме Au и Pt); чем активнее металл, тем лучше восстанавливается S⁺⁶:

неакт. Ме: Cu + 2H₂SO_4(конц.) = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

актив. Ме: 3Mg + 4H₂SO_4(конц.) = 3MgSO₄ + S + 4H₂O

очень акт. Ме: 4Cа + 5H₂SO_4(конц.) = 4CаSO₄ + Н₂S + 4H₂O

4) HNO₃ при обычной t^o пассивирует те же металлы, что и H₂SO_4(к.), но при нагревании реакции идут, причем чем активнее металл и разбавленнее кислота, тем сильнее восстанавливается N⁺⁵:

неакт. Ме: Cu + 4HNO_3(конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

3Cu + 8HNO_3(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

актив. Ме: 4Cа + 10HNO_3(конц.) = 4Cа(NO₃)₂ + N₂О + 5H₂O

5Cа + 12HNO_3(разб.) = 5Cа(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O

4Cа + 9HNO_{3 (оч. разб.)} = 4Cа(NO₃)₂ + NН₃ + 3H₂O

5) Некоторые бинарные соединения металлов разлагаются водой по основному типу:

Li₃N + 3H₂O = 3LiOH + NH₃

К₃Р + 3H₂O = 3КOH + РH₃

Al₄C₃ + 12H₂O = 4Al(OH)₃ + 3CH₄

NaН + H₂O = NaOH + H₂ (ок.-восст. процесс)

6) Амфотерные металлы со щелочами образуют неуст. соли:

Zn + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂

2Al + 2NaOH + 2H₂O = NaAlO₂ + 3H₂

7) Природа гидроксидов:

а) металлы I-а группы – образуют щелочи;

б) металлы II-а группы (кроме Mg, Be) образуют:

либо малорастворимое, но сильное основание Ca(OH)₂,

либо хорошо растворимые щелочи Sr(OH)₂, Вa(OH)₂;

в) металлы побочных подгрупп Cr⁺², Fe⁺², Mn⁺² дают малоустойчивые гидроксиды основного характера, которые при стоянии окисляются: 4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O®4Fe(OH)₃;

г) Сu⁺², Zn⁺², Cr⁺³, Fe⁺³, Mn⁺⁴ , Sn⁺⁴ , Pb⁺⁴ дают амфотерные основания, которые при нагревании могут образовать оксиды:

2Cr(OH)₃ ® Cr₂O₃ + 3H₂O; Pb(OH)₄ ® PbO₂ + 2H₂O

д) для (Hg₂)²⁺, Hg²⁺, Ag⁺ гидроксиды не существуют, выпадают сразу оксиды: 2AgNO₃ + 2KOH = 2KNO₃ + Ag₂O + H₂O.

е) гидроксиды d-элементов в максимальной степени окисления (Cr⁺⁶, Fe⁺⁶, Mn⁺⁷) имеют кислотный характер, малоустойчивы; соли соответствующих кислот более устойчивы, сильные окислители.

(Р -элементы, находятся в 3-8 группах, главных подгруппах).

Электронное строение валентных орбиталей ns²np⁶.

1) Могут существовать в различных агрегатных состояниях:

а) твердые – B, C, Si, P, S, Se, I;

б) жидкие – Br;

в) газы – H, O, F, CI, N, инертные газы.

2) В отличие от металлов, могут и принимать электроны, и отдавать: Р… 3s²3p³ + 3 e ® Р^-3 … 3s²3p⁶

Р… 3s²3p³ - 5 e ® Р⁺⁵ … 3s^о3p^о .

3) По способности принимать электроны (т.е. быть окислителем) построен ряд электроотрицательных элементов: F, O, CI, N, и др.

4) Реакции с простыми элементами (на примере фосфора):

а) фосфор – окислитель: Р + 3H₂ ®2РН₃

3Р + 2Са ® Са₃Р₂

4Р + 3Si ® Si₃Р₄

б) фосфор – восстановитель: Р + О₂ ®Р₂О₃ , Р₂О₅

2Р + 3S ® Р₂S₃

2Р + 3СI₂ ®2РCI₃

5) Реакции с водой идут не для всех неметаллов:

а) при обычной t^o : СI₂ + H₂O = НCI + HCIO;

б) при повышенной t^o : 3СI₂ + 3H₂O = 5НCI + HCIO₃,

С + H₂O = СО + H₂ ,

Si + 3H₂O = H₂SiО₃ + 2H₂

6) С H₂SO_4(конц.) и HNO₃ дают кислоты (N₂ не взаимодействует):

а)Р + H₂SO_4(конц.) ® H₃РO₄ + SO₂

Р + HNO_3(конц.) ® H₃РO₄ + NO (или NO₂ );

б)S + H₂SO_4(конц.) ® SO₂ + H₂O

S + HNO_3(конц.) ® H₂SO₄ + NO (или NO₂ );

в)С + H₂SO_4(конц.) ® H₂СO₃ (или СO₂ ) + SO₂

С + HNO_3(конц.) ® H₂СO₃ (или СO₂ ) + NO (или NO₂ )

7) Реакции со щелочами идут не для всех неметаллов и по-разному:

а)CI₂ + 2NaOH = NaCI + NaCIO + H₂O

б)3S + 6NaOH = 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O

в)Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂

8) Неметаллы образуют кислотные оксиды:

а)С ® СO₂ (H₂СO₃)

б)N ® N₂О₃ (HNO₂) или

® N₂О₅ (HNO₃)

б)Р ® Р₂О₃ (HРO₂, H₃РO₃) или

® Р₂О₅ (HРO₃, H₄Р₂O₇, H₃РO₄)

в)S ® SO₂ (H₂SO₃) или

® SO₃ (H₂SO₄)

г)CI ® CI₂O (HCIO), или

® CI₂O₃ (HCIO₂), или

® CI₂O₇ (HCIO₄)

9) Отдельные неметаллы образуют смешанные соединения:

NOCI, POCI₃, SOСI₂ , SO₂СI₂ и др.

10) Галогениды и сульфиды разлагаются при повышенной t^o водой с образованием двух кислот:

а)CF₄ + 3H₂O = H₂СO₃ +4HF (или СО₂ + HF)

б)SiСI₄ + 3H₂O = H₂SiO₃ + 4НCI

в)Р₂S₃ + 6H₂O = 2H₃РO₃ + 3Н₂S

г)РСI₅ + 4H₂O = H₃РO₄ + 5НCI

д)SF₆ + 4H₂O = H₂SO₄ + 6HF

е)SOСI₂ + 2H₂O = H₂SO₃ + 2НCI

Дата добавления: 2015-05-26